JPH02225666A - スパッタ装置 - Google Patents
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- JPH02225666A JPH02225666A JP4596089A JP4596089A JPH02225666A JP H02225666 A JPH02225666 A JP H02225666A JP 4596089 A JP4596089 A JP 4596089A JP 4596089 A JP4596089 A JP 4596089A JP H02225666 A JPH02225666 A JP H02225666A
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Landscapes
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- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の目的〕
(産業上の利用分野)
本発明は、スパッタ装置に係わり、さらに詳しくは、蒸
着膜の膜厚分布を均一にするためのターゲットの改良に
関する (従来の技術) スパッタ装置、特に大形基板を処理をするスパッタ装置
には、基板表面に広範囲に亘って均一な厚みで蒸着膜を
形成する能力が要求される。そのため、従来のスパッタ
装置では、基板の一辺にほぼ相当する長さを持つ細長い
マグネトロン型のターゲットをチャンバの中央部に配置
し、その上を一定の速度で基板を通過させるという構成
が一般に採用されている。
着膜の膜厚分布を均一にするためのターゲットの改良に
関する (従来の技術) スパッタ装置、特に大形基板を処理をするスパッタ装置
には、基板表面に広範囲に亘って均一な厚みで蒸着膜を
形成する能力が要求される。そのため、従来のスパッタ
装置では、基板の一辺にほぼ相当する長さを持つ細長い
マグネトロン型のターゲットをチャンバの中央部に配置
し、その上を一定の速度で基板を通過させるという構成
が一般に採用されている。
(発明が解決しようとする課題)
従来の構成の一つの問題は、大形のチャンバーが必要と
なるという点である。即ち、チャンバー内においてター
ゲットの一方の側から他方の側へと基板が移動させられ
るから、少なくとも基板の2倍の面積を包含できる大き
さを持ったチャンバーが必要となる。さらに、塵埃の聞
届もある。即ち、基板を移動させる際、その搬送機構か
ら摩耗による塵埃が発生し製品品質に悪影響を及ぼす。
なるという点である。即ち、チャンバー内においてター
ゲットの一方の側から他方の側へと基板が移動させられ
るから、少なくとも基板の2倍の面積を包含できる大き
さを持ったチャンバーが必要となる。さらに、塵埃の聞
届もある。即ち、基板を移動させる際、その搬送機構か
ら摩耗による塵埃が発生し製品品質に悪影響を及ぼす。
従って、本発明の目的は、基板を固定した状態で大形の
基板に膜厚分布の均一なスパッタ蒸着膜を形成できるよ
うにすることにある。
基板に膜厚分布の均一なスパッタ蒸着膜を形成できるよ
うにすることにある。
(課題を解決するための手段)
本発明は、同心円状に配された複数のリング状のターゲ
ットと、各ターゲット毎に設けられたマグネトロンを構
成するための磁石と、各ターゲット毎に独立に供給電力
量が制御できる電力供給手段とを有し、磁石の磁極は隣
接するターゲット間で磁力線が反発し合うように配置さ
れているスパッタ装置を提供する。
ットと、各ターゲット毎に設けられたマグネトロンを構
成するための磁石と、各ターゲット毎に独立に供給電力
量が制御できる電力供給手段とを有し、磁石の磁極は隣
接するターゲット間で磁力線が反発し合うように配置さ
れているスパッタ装置を提供する。
(作 用)
同心円状に配された各ターゲットはそれぞれ独自の膜厚
分布を形成する。各ターゲットはマグネトロン型であり
、磁力線は隣接するターゲット間で反発し合うようにな
っているため、ターゲット間でプラズマが連結して干渉
し合うことはなく、各ターゲット毎のスパッタは独立に
行われる。そのため、各ターゲットへの供給電力の制御
が精度良く行なえる。こうして、各ターゲットへの供給
電力量がそれぞれの適当な値に制御されることにより、
各ターゲットの形成する膜厚分布の不均一が互いに相殺
し合い、均一な膜厚分布が形成される。
分布を形成する。各ターゲットはマグネトロン型であり
、磁力線は隣接するターゲット間で反発し合うようにな
っているため、ターゲット間でプラズマが連結して干渉
し合うことはなく、各ターゲット毎のスパッタは独立に
行われる。そのため、各ターゲットへの供給電力の制御
が精度良く行なえる。こうして、各ターゲットへの供給
電力量がそれぞれの適当な値に制御されることにより、
各ターゲットの形成する膜厚分布の不均一が互いに相殺
し合い、均一な膜厚分布が形成される。
(実施例)
以下、本発明の好適な実施例を説明する。
先ず、第1図、第2図及び第4図を参照して、本発明に
係るスパッタ装置のターゲットの構成を説明する。
係るスパッタ装置のターゲットの構成を説明する。
第1図を参照して、金属(例えばアルミラム)製の円形
テーブル1の上に、3個の円リング状のターゲット3.
5.7がテーブル1の中心軸gを中心に同心円状に配置
されている。チャンバーは図示してないが、テーブル1
の上方つまりターゲットの側がチャンバー内、テーブル
1の下方がチャンバー外となっている。チャンバー内に
はターゲット3.5.7上面に対向してそれらと下行に
基板が固定される。この基板の表面は第2図にて符号S
で示されている。チャンバー内は図示しない排気管を通
じてほぼ真空状態とされる。テーブル1の中心にはガス
供給口9が設けられており、そこにガス供給管10が接
続されており、これを通してチャンバー内に所定のガス
が供給される。
テーブル1の上に、3個の円リング状のターゲット3.
5.7がテーブル1の中心軸gを中心に同心円状に配置
されている。チャンバーは図示してないが、テーブル1
の上方つまりターゲットの側がチャンバー内、テーブル
1の下方がチャンバー外となっている。チャンバー内に
はターゲット3.5.7上面に対向してそれらと下行に
基板が固定される。この基板の表面は第2図にて符号S
で示されている。チャンバー内は図示しない排気管を通
じてほぼ真空状態とされる。テーブル1の中心にはガス
供給口9が設けられており、そこにガス供給管10が接
続されており、これを通してチャンバー内に所定のガス
が供給される。
各ターゲット3.5.7の下には、ターゲットを冷却す
るための水を流す金属製の冷却管11.13.15が配
設されており、各冷却管11.13.15には、テーブ
ル1の下方から水供給管17.19.21を通して冷却
水が供給される。
るための水を流す金属製の冷却管11.13.15が配
設されており、各冷却管11.13.15には、テーブ
ル1の下方から水供給管17.19.21を通して冷却
水が供給される。
冷却管11,13.15は各ターゲット3.5.7に電
力を供給するための導電路としても使用されるため、絶
縁材(例えば、テフロン)製のブッシング23.25.
27によりテーブル1から電気的に絶縁されている。各
冷却管11.13.15の下には、リング状の永久磁石
29.31.33が配置されている。各永久磁石29.
31.33は、その内周面と外周面とに磁極を有してい
る。各冷却管11.13.15と永久磁石29.31.
33の内周面及び外周面には、それぞれリング状の鉄心
35.37.39及び鉄心41.43.45がはめ込ま
れており、これらの鉄心35.37.39.41.43
.45を通じて、各永久磁石29.31.33の磁極が
各ターゲット3.5.7の下面に磁気的に結合されてい
る。
力を供給するための導電路としても使用されるため、絶
縁材(例えば、テフロン)製のブッシング23.25.
27によりテーブル1から電気的に絶縁されている。各
冷却管11.13.15の下には、リング状の永久磁石
29.31.33が配置されている。各永久磁石29.
31.33は、その内周面と外周面とに磁極を有してい
る。各冷却管11.13.15と永久磁石29.31.
33の内周面及び外周面には、それぞれリング状の鉄心
35.37.39及び鉄心41.43.45がはめ込ま
れており、これらの鉄心35.37.39.41.43
.45を通じて、各永久磁石29.31.33の磁極が
各ターゲット3.5.7の下面に磁気的に結合されてい
る。
こうした構造により、3個のリング状のマグネトロン型
ターゲット部65.67.69が形成されている。
ターゲット部65.67.69が形成されている。
ここで、隣接するターゲット部間では、第2図に示すよ
うに、それぞれの永久磁石同士が同種の磁極で対向する
ように磁極の方向が設定されている。このような磁極配
置の採用により、第3図にて中央のターゲット部67を
例に図示するように、ターゲット部67の磁力線は隣接
ターゲット部69.65の磁力線と反発し合うため、こ
のターゲット部67の磁力線は隣接ターゲット部69.
65に入ることなく当該ターゲット部67内でターゲッ
ト5を囲むような閉ループを形成する。従って、プラズ
マ70はターゲット5の表面付近に良好に閉じこめられ
、隣接ターゲット部間でのプラズマの連結による相互干
渉(これは、高周波スバッタにおけるターゲット部毎の
電力検出及び制御を困難にする)を防止することができ
る。
うに、それぞれの永久磁石同士が同種の磁極で対向する
ように磁極の方向が設定されている。このような磁極配
置の採用により、第3図にて中央のターゲット部67を
例に図示するように、ターゲット部67の磁力線は隣接
ターゲット部69.65の磁力線と反発し合うため、こ
のターゲット部67の磁力線は隣接ターゲット部69.
65に入ることなく当該ターゲット部67内でターゲッ
ト5を囲むような閉ループを形成する。従って、プラズ
マ70はターゲット5の表面付近に良好に閉じこめられ
、隣接ターゲット部間でのプラズマの連結による相互干
渉(これは、高周波スバッタにおけるターゲット部毎の
電力検出及び制御を困難にする)を防止することができ
る。
ターゲット部65.67.69は、テーブル1上に固定
された絶縁材(例えば、テフロン)製のリング状の台座
47.49.51の上に、テーブル1から電気的に絶縁
された状態で取付けられている。さらにテーブル1上に
は、ターゲット部65.67.79の内周面及び外周面
のスパッタ蒸発を防止するために金属製のシールド板5
3.55.57.59.61.63が取付けされている
。
された絶縁材(例えば、テフロン)製のリング状の台座
47.49.51の上に、テーブル1から電気的に絶縁
された状態で取付けられている。さらにテーブル1上に
は、ターゲット部65.67.79の内周面及び外周面
のスパッタ蒸発を防止するために金属製のシールド板5
3.55.57.59.61.63が取付けされている
。
呂シールド板53.55.57.59.61.63の上
端部はターゲット3.5.7に向かって滑らかに湾曲し
た形状となっている。このシールド板の形状は高周波ス
パッタにおいて有用な作用を生じる。即ち、第3図にて
シールド板57.59を例に示すように、プラズマ70
が滑らかに湾曲したシールド板57.59の表面上へ磁
力線に沿って容易に拡散する。このプラズマ70の拡散
により、高周波スパッタにおけるシールド板57.59
(アノード)からの光電子放出時のインピーダンスが低
下し、それによりターゲット5のスパッタ蒸発時に供給
される電力の割合が増加し、スパッタ効率が向上する。
端部はターゲット3.5.7に向かって滑らかに湾曲し
た形状となっている。このシールド板の形状は高周波ス
パッタにおいて有用な作用を生じる。即ち、第3図にて
シールド板57.59を例に示すように、プラズマ70
が滑らかに湾曲したシールド板57.59の表面上へ磁
力線に沿って容易に拡散する。このプラズマ70の拡散
により、高周波スパッタにおけるシールド板57.59
(アノード)からの光電子放出時のインピーダンスが低
下し、それによりターゲット5のスパッタ蒸発時に供給
される電力の割合が増加し、スパッタ効率が向上する。
第2図には、上述したターゲット部の断面構成と共に、
各ターゲットに電力を供給するだめの回路例も示されて
いる。図示の回路は、直流スパッタのためのもので、3
つのターゲット3.5.7に対して3台の直流電源回路
71.73.75からそれぞれ高圧直流電力を供給する
ように構成されている。電源回路71.73.75は、
共通のスタートスイッチ79からのスタート信号5TA
RTにより一斉に出力を開始し、各々に設置すられた制
御回路81.83.85からのストップ信号5TOPに
より出力を停止するようになっている。
各ターゲットに電力を供給するだめの回路例も示されて
いる。図示の回路は、直流スパッタのためのもので、3
つのターゲット3.5.7に対して3台の直流電源回路
71.73.75からそれぞれ高圧直流電力を供給する
ように構成されている。電源回路71.73.75は、
共通のスタートスイッチ79からのスタート信号5TA
RTにより一斉に出力を開始し、各々に設置すられた制
御回路81.83.85からのストップ信号5TOPに
より出力を停止するようになっている。
電源回路71.73.75の出力には直流電力計87.
89.91が接続されており、それらからの電力検出値
P1、P2、P3は制御回路81.83.85にフィー
ドバックされるようになっている。
89.91が接続されており、それらからの電力検出値
P1、P2、P3は制御回路81.83.85にフィー
ドバックされるようになっている。
電力計87は、ターゲットへの供給電流を検出する電流
計93及び印加電圧を検出する電圧計95を有している
。それらの出力は乗算回路97によって乗算されて電力
検出値P1が求められる。
計93及び印加電圧を検出する電圧計95を有している
。それらの出力は乗算回路97によって乗算されて電力
検出値P1が求められる。
他の電力計89.91もこれと同様の構成である。
制御回路81は、ターゲットに供給すべき電力量を設定
する設定回路(例えば、可変抵抗器やロータリスイッチ
等)9つと、電力計87からの電力検出値P1を積算°
じて供給された電力量を求める積算回路101とを有す
る。設定回路9つからの設定電力量と積算回路101か
らの供給電力量とはコンパレータ103に入力され、供
給電力量が設定電力量に達した時にストップ信号5TO
Pが出力される。他の制御回路83.85もこれと同様
の構成である。
する設定回路(例えば、可変抵抗器やロータリスイッチ
等)9つと、電力計87からの電力検出値P1を積算°
じて供給された電力量を求める積算回路101とを有す
る。設定回路9つからの設定電力量と積算回路101か
らの供給電力量とはコンパレータ103に入力され、供
給電力量が設定電力量に達した時にストップ信号5TO
Pが出力される。他の制御回路83.85もこれと同様
の構成である。
この様な構成の回路により、各ターゲット3.5.7に
対する供給電力量がターゲット毎に独立に制御される。
対する供給電力量がターゲット毎に独立に制御される。
第4図は、高周波スパッタのための電力供給回路の例を
示している。
示している。
高周波スパッタでは、各ターゲットに対し同時に高周波
電力を供給すると、ターゲット間に位相差があるとター
ゲット相互間でも高周波電流が流れるため、各ターゲッ
トへの供給電力を正確にJ)1定することが難しい。そ
のため、第3図の回路は、時分割的に各ターゲットに電
力を供給することにより、常に1つのターゲットのみに
電力が供給されるようにするとともに、時分割の比を制
御することによって所望の電力量を各ターゲットに供給
できるようにしている。
電力を供給すると、ターゲット間に位相差があるとター
ゲット相互間でも高周波電流が流れるため、各ターゲッ
トへの供給電力を正確にJ)1定することが難しい。そ
のため、第3図の回路は、時分割的に各ターゲットに電
力を供給することにより、常に1つのターゲットのみに
電力が供給されるようにするとともに、時分割の比を制
御することによって所望の電力量を各ターゲットに供給
できるようにしている。
第4図において、高周波発振回路105の出力高周波電
力は、トランス107によって3つの電力に分配され、
分配された電力は電力増幅器109.111.113に
よって所定の値に増幅された後、マツチング回路115
.117.119を通じてターゲット3.5.7に供給
される。電力増幅器109.111.113は、制御回
路121から与えられるコントロールパルスCL C2
、CBによってゲインコントロールされる。即ち、電力
増幅器109.111.113は、コントロールパルス
C1、C2、C3が与えられている時間区間のみ所定の
ゲインで動作し、与えられていない区間ではゲインを実
質的にゼロとする。電力増幅器109.111.113
の出力には、各ターゲットへの供給電力を検出するため
の高周波電力計123.125.127が接続されてお
り、それらが出力する検出電力liI!Pi、R2、R
3は制御回路121にフィードバックされる。
力は、トランス107によって3つの電力に分配され、
分配された電力は電力増幅器109.111.113に
よって所定の値に増幅された後、マツチング回路115
.117.119を通じてターゲット3.5.7に供給
される。電力増幅器109.111.113は、制御回
路121から与えられるコントロールパルスCL C2
、CBによってゲインコントロールされる。即ち、電力
増幅器109.111.113は、コントロールパルス
C1、C2、C3が与えられている時間区間のみ所定の
ゲインで動作し、与えられていない区間ではゲインを実
質的にゼロとする。電力増幅器109.111.113
の出力には、各ターゲットへの供給電力を検出するため
の高周波電力計123.125.127が接続されてお
り、それらが出力する検出電力liI!Pi、R2、R
3は制御回路121にフィードバックされる。
制御回路121は、電力計123.125.127から
の検出電力値PISP2、R3を積算して各ターゲット
への供給型カニを求める積算回路129.131.13
3と、各ターゲットへ供給すべき電力量を設定する設定
回路135.137.139とを有する。桔W回路12
9.131.133から出力される供給電力量と、設定
回路135.137.139から出力される設定電力m
とは、コンパレータ141.143.145に入力され
て比較される。コンパレータ141.143.145は
、供給電力量が設定電力量に達した時、ストップ信号S
TI、ST2、Sr1をパルス分配回路147に与える
。
の検出電力値PISP2、R3を積算して各ターゲット
への供給型カニを求める積算回路129.131.13
3と、各ターゲットへ供給すべき電力量を設定する設定
回路135.137.139とを有する。桔W回路12
9.131.133から出力される供給電力量と、設定
回路135.137.139から出力される設定電力m
とは、コンパレータ141.143.145に入力され
て比較される。コンパレータ141.143.145は
、供給電力量が設定電力量に達した時、ストップ信号S
TI、ST2、Sr1をパルス分配回路147に与える
。
パルス分配回路147は、時分割によって互いにオーバ
ラップしないようなコントロールパルスC1、C2、C
3を作成して電力増幅器109.111.113に出力
するものである。このパルス分配回路147は、各設定
回路135.137.139からの設定電力量の比に従
って、各パルスC1、C2、C3の時間幅の比を定める
。そして、このパルス分配回路147は、スタートスイ
ッチ149からのスタート信号5TARTによってコン
トロールパルスCI、C2,C3の出力を開始し、各コ
ンパレータ141.143.145からのストップ信号
STI、ST2、Sr1によって対応するコントロール
パルスの出力を停止する。
ラップしないようなコントロールパルスC1、C2、C
3を作成して電力増幅器109.111.113に出力
するものである。このパルス分配回路147は、各設定
回路135.137.139からの設定電力量の比に従
って、各パルスC1、C2、C3の時間幅の比を定める
。そして、このパルス分配回路147は、スタートスイ
ッチ149からのスタート信号5TARTによってコン
トロールパルスCI、C2,C3の出力を開始し、各コ
ンパレータ141.143.145からのストップ信号
STI、ST2、Sr1によって対応するコントロール
パルスの出力を停止する。
このような構成の回路によって、各ターゲット3.5.
7へ供給される高周波電力量をターゲット毎に独立に$
制御することができる。
7へ供給される高周波電力量をターゲット毎に独立に$
制御することができる。
なお、第2図、第4図の回路は、供給電力量を監視して
これが設定値になるよう制御しているため、途中で供給
電力が変動しても影響を受けないという利点がある。
これが設定値になるよう制御しているため、途中で供給
電力が変動しても影響を受けないという利点がある。
次に、上記実施例の作用を説明する。
第2図を参照して、各ターゲット3,5.7はそれぞれ
中心半径R1、R2、R3を有している。
中心半径R1、R2、R3を有している。
また、基板表面Sはターゲット3. 5. 7から高さ
Hの位置に配置されている。基板の高さHは各ターゲッ
ト3.5.7の幅の2倍以上に設定される。こうするこ
とにより、基板表面Sに形成される蒸着膜の膜厚分布は
、ターゲット3.5.7の幅には実質的に関係なくなり
、高さHと各ターゲット3. 5. 7の中心半径R1
、R2、R3と各ターゲット3.5.7への供給電力量
Q1、C2、C3との関数となる。ターゲット中の1点
が基板表面に形成する蒸着膜の膜厚分布はいわゆるCO
S (コサイン)則に従い、その1点に対応する位置に
て最も厚く、離れるに従って薄(なる。
Hの位置に配置されている。基板の高さHは各ターゲッ
ト3.5.7の幅の2倍以上に設定される。こうするこ
とにより、基板表面Sに形成される蒸着膜の膜厚分布は
、ターゲット3.5.7の幅には実質的に関係なくなり
、高さHと各ターゲット3. 5. 7の中心半径R1
、R2、R3と各ターゲット3.5.7への供給電力量
Q1、C2、C3との関数となる。ターゲット中の1点
が基板表面に形成する蒸着膜の膜厚分布はいわゆるCO
S (コサイン)則に従い、その1点に対応する位置に
て最も厚く、離れるに従って薄(なる。
この1点による膜厚分布を1個のターゲットの全表面に
ついて積分することにより、1個のターゲットにより形
成される蒸着膜の膜厚分布が求まる。
ついて積分することにより、1個のターゲットにより形
成される蒸着膜の膜厚分布が求まる。
この膜厚分布は、上述のように高さHがターゲット幅の
2倍以上であればターゲット幅に実質的に関係なくなる
。こうして1個のターゲットによる膜厚分布が、各ター
ゲット3.5.7毎に、高さH1中心半径R1供給電力
量Qの関数として求まる。こうして求めた各ターゲット
3.5.7毎の膜厚分布を加え合せると、3個のターゲ
ット3.5.7により最終的に形成される膜厚分布が求
まる。そして、この最終的な膜厚分布が均一になるよう
に、各ターゲット3.5.7の中心半径R1、R2、R
3及び供給電力量Q1、C2、C3が設定される。この
場合、基板の高さHはそれが高いほど、膜厚分布はより
均一になるが、付着効率(スパッタ蒸発したターゲット
物質のうち基板表面に付着するものの割合)は低下する
。従って、晶さHは、膜厚分布と付着効率の双方を考慮
して適度な値に設定される。
2倍以上であればターゲット幅に実質的に関係なくなる
。こうして1個のターゲットによる膜厚分布が、各ター
ゲット3.5.7毎に、高さH1中心半径R1供給電力
量Qの関数として求まる。こうして求めた各ターゲット
3.5.7毎の膜厚分布を加え合せると、3個のターゲ
ット3.5.7により最終的に形成される膜厚分布が求
まる。そして、この最終的な膜厚分布が均一になるよう
に、各ターゲット3.5.7の中心半径R1、R2、R
3及び供給電力量Q1、C2、C3が設定される。この
場合、基板の高さHはそれが高いほど、膜厚分布はより
均一になるが、付着効率(スパッタ蒸発したターゲット
物質のうち基板表面に付着するものの割合)は低下する
。従って、晶さHは、膜厚分布と付着効率の双方を考慮
して適度な値に設定される。
第5図A−Eは、基板高さH1各ターゲット3.5.7
の中心半径R1、R2、R3及び(単位長さ当りの)供
給電力量Q1、C2、C3に関して異なる条件を設定し
、それぞれについて上述のごとき演算により求めた膜厚
分布の状況を示すものである。ここで、図中に引かれた
一点鎖線りは、中心軸gから外側ターゲット7の中心半
径R3までの範囲内の最も薄い膜厚以上の膜厚が得られ
る範囲を示している。そして、図中、線りの右方に付着
効率E1つまり基板が無限大に広いと仮定した場合の基
板全体の蒸着膜量に対する線りの範囲内の蒸着膜量の割
合、が示されている。
の中心半径R1、R2、R3及び(単位長さ当りの)供
給電力量Q1、C2、C3に関して異なる条件を設定し
、それぞれについて上述のごとき演算により求めた膜厚
分布の状況を示すものである。ここで、図中に引かれた
一点鎖線りは、中心軸gから外側ターゲット7の中心半
径R3までの範囲内の最も薄い膜厚以上の膜厚が得られ
る範囲を示している。そして、図中、線りの右方に付着
効率E1つまり基板が無限大に広いと仮定した場合の基
板全体の蒸着膜量に対する線りの範囲内の蒸着膜量の割
合、が示されている。
第5図Aは、
H:R1:R2:R3
−30: 50 : 100 :150、Ql:Q2:
Q3 −1. :l :l とした場合、つまり各ターゲット3.5.7を等間隔に
配置し等しい電力量を供給した場合の膜厚分布を示す。
Q3 −1. :l :l とした場合、つまり各ターゲット3.5.7を等間隔に
配置し等しい電力量を供給した場合の膜厚分布を示す。
この条件下では、明らかなピークが各ターゲット3.5
.7の中心半径位置において現れ、均一な膜厚分布は得
られない。また、付着効率Eは84.7%である。
.7の中心半径位置において現れ、均一な膜厚分布は得
られない。また、付着効率Eは84.7%である。
第5図Bは、
H:R1:R2:R3
−5〇 二 50 : 100 :150゜Ql
:Q2:Q3 −1 :l :1 とした場合、つまり、第5図Aの場合より基板高さHを
高めてみた場合である。膜厚分布は若干改善されたが、
中心と周辺が薄過ぎる丘陵状の分布となっている。また
、高さHが高まったため付着効率Eは62.1%に低下
している。
:Q2:Q3 −1 :l :1 とした場合、つまり、第5図Aの場合より基板高さHを
高めてみた場合である。膜厚分布は若干改善されたが、
中心と周辺が薄過ぎる丘陵状の分布となっている。また
、高さHが高まったため付着効率Eは62.1%に低下
している。
第5図Cは、
H:R1:R2:R3
−50: 50 : 100 :150、Ql :
Q2 :Q3 −0.75:0.66: t、o。
Q2 :Q3 −0.75:0.66: t、o。
とした場合、つまり、第5図Bと同じ配置において、供
給電力jlQ1、Q2を調整してみた場合である。膜厚
分布はかなり均一化されているが、まだ中心部が薄すぎ
る。また、付着効率Eは65.9%と若干改善されてい
る。
給電力jlQ1、Q2を調整してみた場合である。膜厚
分布はかなり均一化されているが、まだ中心部が薄すぎ
る。また、付着効率Eは65.9%と若干改善されてい
る。
第5図りは、
H:R1,:R2:R3
−50:38:91. 5:150、
Ql :Q2 :Q3
−0. 66:0. 71 : 1. 00とした
場合、つまり、ターゲットの中心半径R1、R2と供給
電力Q1、Q2とをさらに調整してみた場合である。非
常に均一な膜厚分布が得られていることが分る。但し、
付着効率Eは5769%とやや低下している。
場合、つまり、ターゲットの中心半径R1、R2と供給
電力Q1、Q2とをさらに調整してみた場合である。非
常に均一な膜厚分布が得られていることが分る。但し、
付着効率Eは5769%とやや低下している。
第5図Eは、
H:R1:R2:R3
−55: 38.5 : 91 :150、Ql
:Q2 :Q3 −0.62:0.67: 1.00 とした場合、つまり、第5図りの場合より主として基板
高さHを高めてみた場合である。極めて均一な膜厚分布
が得られている。しかし、付着効率Eは55.9%と更
に若干低下している。
:Q2 :Q3 −0.62:0.67: 1.00 とした場合、つまり、第5図りの場合より主として基板
高さHを高めてみた場合である。極めて均一な膜厚分布
が得られている。しかし、付着効率Eは55.9%と更
に若干低下している。
以上の考察から、第5図りまたはEのような条件が最適
に近い条件と言えよう。
に近い条件と言えよう。
以上説明した実施例では、ターゲットの数は3個であっ
たが、本発明はそのターゲット数に限定されるものでは
ない。より多くのターゲット数であっても勿論かまわな
い。ターゲット数を多くすれば、より高い付着効率を得
ることができる。
たが、本発明はそのターゲット数に限定されるものでは
ない。より多くのターゲット数であっても勿論かまわな
い。ターゲット数を多くすれば、より高い付着効率を得
ることができる。
また、ターゲットの形状は円形に限らず、多角形(角数
は多い稚内形に近くなるので望ましい)であってもかま
わない。特にターゲットの半径が大きくなる程、多角形
ターゲットは円形ターゲットに近い効果を示す。
は多い稚内形に近くなるので望ましい)であってもかま
わない。特にターゲットの半径が大きくなる程、多角形
ターゲットは円形ターゲットに近い効果を示す。
以上説明したように、本発明によれば、同心円状に配さ
れた複数のリング状のターゲットを設け、それらへの供
給電力量をターゲット毎に独立に精度良く制御できるよ
うにしているので、各ターゲット毎に形成する膜厚分布
の不均一が相殺し合うようにして均一な膜厚分布を得る
ことが可能となる。
れた複数のリング状のターゲットを設け、それらへの供
給電力量をターゲット毎に独立に精度良く制御できるよ
うにしているので、各ターゲット毎に形成する膜厚分布
の不均一が相殺し合うようにして均一な膜厚分布を得る
ことが可能となる。
第1図は本発明に係るスパッタ装置の一実施例のターゲ
ット部の構成を示す一部断面斜視図、第2図は第1図の
ターゲット部の断面構造及びこのターゲット部に適用さ
れる直流スパッタ用電力供給回路の一例のブロック構成
を示す図、第3図は第2図のターゲット部近傍に形成さ
れる磁力線分布及びプラズマ分布を示す断面図、第4図
は第2図のターゲット部に適用される高周波スパッタ用
電力供給回路の一例を示すブロック線図、第5図A−E
はそれぞれ異なる条件下において第2図のターゲット部
により形成される膜厚分布を示す図である。 3.5.7・・・ターゲット、29.31.33・・・
永久磁石、65.67.69・・・ターゲット部、71
.73.75・・・直流電源回路、81.83.85・
・・制御回路、87.89.91・・・直流電力計、9
9.135.137.139・・・設定回路、101.
129.131.133・・・積算回路、103.14
1.143.145・・・比較回路、105・・・高周
波発振回路、107・・・トランス、109.111.
113・・・電力増幅回路、147・・・パルス分配回
路。
ット部の構成を示す一部断面斜視図、第2図は第1図の
ターゲット部の断面構造及びこのターゲット部に適用さ
れる直流スパッタ用電力供給回路の一例のブロック構成
を示す図、第3図は第2図のターゲット部近傍に形成さ
れる磁力線分布及びプラズマ分布を示す断面図、第4図
は第2図のターゲット部に適用される高周波スパッタ用
電力供給回路の一例を示すブロック線図、第5図A−E
はそれぞれ異なる条件下において第2図のターゲット部
により形成される膜厚分布を示す図である。 3.5.7・・・ターゲット、29.31.33・・・
永久磁石、65.67.69・・・ターゲット部、71
.73.75・・・直流電源回路、81.83.85・
・・制御回路、87.89.91・・・直流電力計、9
9.135.137.139・・・設定回路、101.
129.131.133・・・積算回路、103.14
1.143.145・・・比較回路、105・・・高周
波発振回路、107・・・トランス、109.111.
113・・・電力増幅回路、147・・・パルス分配回
路。
Claims (1)
- チャンバー内のターゲットに電力を供給して前記チャン
バー内の被処理物にスパッタ処理を施すものにおいて、
同心円状に配された複数の円又は多角リング状のターゲ
ットと、各ターゲット毎に設けられたマグネトロンを構
成するための磁石と、各ターゲット毎に独立に供給電力
量が制御できる電力供給手段とを有し、前記磁石の磁極
は隣接するターゲット間で磁力線が反発し合うように配
置されていることを特徴とするスパッタ装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4596089A JPH02225666A (ja) | 1989-02-27 | 1989-02-27 | スパッタ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4596089A JPH02225666A (ja) | 1989-02-27 | 1989-02-27 | スパッタ装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02225666A true JPH02225666A (ja) | 1990-09-07 |
Family
ID=12733822
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4596089A Pending JPH02225666A (ja) | 1989-02-27 | 1989-02-27 | スパッタ装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH02225666A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105779952A (zh) * | 2014-12-24 | 2016-07-20 | 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 | 磁控管组件及磁控溅射设备 |
US20170141654A1 (en) * | 2015-11-13 | 2017-05-18 | General Electric Company | System for thermal management in electrical machines |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6067668A (ja) * | 1983-09-21 | 1985-04-18 | Fujitsu Ltd | スパッタリング装置 |
JPS62250174A (ja) * | 1986-04-23 | 1987-10-31 | Tokuda Seisakusho Ltd | 放電電極 |
JPS63140078A (ja) * | 1986-11-29 | 1988-06-11 | Tokyo Electron Ltd | スパツタリングによる成膜方法 |
-
1989
- 1989-02-27 JP JP4596089A patent/JPH02225666A/ja active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6067668A (ja) * | 1983-09-21 | 1985-04-18 | Fujitsu Ltd | スパッタリング装置 |
JPS62250174A (ja) * | 1986-04-23 | 1987-10-31 | Tokuda Seisakusho Ltd | 放電電極 |
JPS63140078A (ja) * | 1986-11-29 | 1988-06-11 | Tokyo Electron Ltd | スパツタリングによる成膜方法 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105779952A (zh) * | 2014-12-24 | 2016-07-20 | 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 | 磁控管组件及磁控溅射设备 |
US20170141654A1 (en) * | 2015-11-13 | 2017-05-18 | General Electric Company | System for thermal management in electrical machines |
US10277096B2 (en) * | 2015-11-13 | 2019-04-30 | General Electric Company | System for thermal management in electrical machines |
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